Файл: Расчёт ректификационной установки непрерывного действия для разделения смеси этанолацетон.docx

Тепловая нагрузка подогревателя [1, с.45, ф. 2.2.]:



Расход греющего пара [1, с.45, ф. 2.3.]:



Средняя разность температур [1, с.46, ф. 2.6.]:



Примем минимальное ориентировочное значение коэффициента теплопередачи от конденсирующегося водяного пара к органическим жидкостям [1, с.47, табл.2.1.].

Ориентировочное значение теплообмена составит [1, с.45, ф. 2.1]:



Примем ориентировочное значение , что соответствует развитому турбулентному режиму течения в трубах. Такой режим возможен в теплообменнике, у которого число труб, приходящееся на один ход, равно для труб диаметром [1, с.67]:



Соотношение принимает наиболее близкое к заданному значение у кожухотрубчатого теплообменника с диаметром кожуха , диаметром труб , числом ходов , числом труб [1, с.51, табл.2.3.]:



Близким к ориентировочной поверхности теплопередачи является подогреватель с длиной труб [1, с.51, табл.2.3.].

Действительное число равно:



Расчёт выполняем по графику:



По графику:

---

Коэффициент теплоотдачи для исходной смеси:



Для нагревающихся жидкостей можно принять

Коэффициент теплоотдачи от водяного пара, конденсирующегося на пучке вертикально расположенных труб [1, с.53, ф.2.24.]:



Толщина труб 2,0 мм, материал – нержавеющая сталь . Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений со стороны органической жидкости (термическим сопротивлением со стороны греющего пара можно пренебречь) равна [1, с.48, табл. 2.2]:



Коэффициент теплопередачи:



Требуемая поверхность теплопередачи [1, с.45, ф. 2.1]:





Кожухотрубчатый вертикальный подогреватель подходит с запасом площади поверхности 33 % и имеет следующие характеристики:

Диаметр кожуха
Диаметром труб
Число ходов по трубам
Общее число труб
Длина труб
Поверхность теплообмена

Расчёт дефлегматора

В дефлегматоре ректификационной установки происходит конденсация паров дистиллята ректификационной колонны.

---

Конденсат отводится из дефлегматора без последующего охлаждения.

---

Часть его (флегма) возвращается для орошения верхней части колонны, другая часть – дополнительно охлаждается в холодильнике дистиллята и выводится из установки как готовый продукт.

Охлаждающим агентом теплообменника является вода, поступающая в дефлегматор при температуре .

Характеристики холодного теплоносителя обозначаются индексом «2», характеристики горячего теплоносителя – индексом «1».

Горячий теплоноситель	Холодный теплоноситель
Смесь «Этанол-Ацетон»	Вода

Средняя температура:



Физико-химические характеристики холодного теплоносителя (воды) приведены выше в таблице (2-ой столбец) [2, с. 4-6].



Характеристики горячего теплоносителя приведены в таблице выше (1-ый столбец). [2, с. 14-22].

Расход паров дистиллята:



Тепловая нагрузка дефлегматора [1, с.45, ф. 2.3.]:

---

Расход охлаждающей жидкости (воды) [1, с.45, ф.2.2.]:



Средняя разность температур [1, с.46, ф. 2.6.]:



Примем минимальное ориентировочное значение коэффициента теплопередачи от конденсирующегося пара органической жидкости к воде [1, с.47, табл.2.1.].

Ориентировочное значение теплообмена составит [1, с.45, ф. 2.1]:



Примем ориентировочное значение , что соответствует развитому турбулентному режиму течения в трубах. Такой режим возможен в теплообменнике, у которого число труб, приходящееся на один ход, равно для труб диаметром [1, с.67]:



Соотношение принимает наиболее близкое к заданному значение у конденсаторов с диаметром кожуха , диаметром труб , числом ходов , числом труб :



Близким к ориентировочной поверхности теплопередачи является дефлегматор с длиной труб [1, с.51, табл.2.3.].

Действительное число равно:



Коэффициент теплоотдачи для воды [1, с.49, ф.2.12.]:



Коэффициент теплоотдачи от пара, конденсирующегося на пучке горизонтально расположенных труб [1, с.53, ф.2.25.]:



при

---